دانلود پروژه كنترل تخلخل وسوپرالاستیسیته آلیاژهای حافظه دارمتخلخل – قسمت دوم

دانلود پایان نامه

 تصویر SEM از نمونة زینتر شده و HIP تحت شرایط متفاوت پیری را نشان می دهد در نمونة زینتر شده در شكل( 9- الف) نواحی مجزای در تصویر خاكستری روشن و خاكستری و خاكستری تیره در این مناطق دیده می شود .

آنالیز كمی EDX تأیید می كند كه این سه مناطق به ترتیب فازهای با دلالت دارد و این سه فاز به ترتیب فازهای تركیب بین فلزی هستند برای مثال در نمونه دوم HIP كه در شكل ( 9- ب ) می بینیم فقط فاز Ti2Ni در زمینة NiTi وجوددارد ، كه این نتیجه با نتایج XRD مطابقت دارد .

نکته مهم : برای استفاده از متن کامل تحقیق یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و تحقیق دانشگاهی در رشته های مختلف است که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

در نتیجه دمای زینتر بالاتر به تسریع نفوذ اتم های نیكل و تیتانیم كمك می كند

این باعث می شود كه فازهای ثانویه شبیه به Ti2Ni,Ni3Ti كاهش می یابند . بنابراین فاز Ni3Ti را نمی توان در تصویر مشاهده كرد شكل( 9- ج)تصویر نمونة دوم پس از گذشت زمان 1 ساعت در °k 773 وكونچ كردن آن در آب یخ بعد از زینتر كردن HIP است با مقایسه شكل (9- ب) و (9- ج ) می توان فازهای روشن Ti با 57% نیكل كه می توان آن را به عنوان فاز توسط آمیختن نتایج EDX,XPD تعریف شود . به علاوه صفحات B`19 و فاز R در بعضی مناطق شكل (9-ج ) را می توان مشاهده كرد همین نتایج مشابه از نمونه های عملیاتی در اثر زمان پیری بدست آمد. شكل (9) تصویر واقعی SEM از نمونه پیرشده برای پنج ساعت در ° K 773 بعد از HIP است هر دو فاز مارتنزیت R, B`19 به طورهمزمان دردمای اتاق در نمونه های پیر شده تصدیق می شود .(توضیحات دوفازمارتنزیت R, B`19 درفصل سوم می باشد.)

نتایج بالا زمان پیر شدن جهت رشد بیشتر رسوب در طول مرزدانه ها همانطور كه در شكل( 9-ج) می بینیم را به دنبال رشد دانه ها دور از مرز كه درشكل(9-ب) می بینیم را آشكار می كند .

3-3- آنالیزC DS:[1]

شكل منحنی ( 10 -الف ) حرارت دادن و سرد شدن بواسطه آنالیز DSC در نمونة دوم بعد از HIP و زمان پیری به صورت 5/0 ساعت را نشان می دهد مشخص است كه پیك گرمازا برای نمونة HIP به آسانی قابل روئیت نیست ، به این علت است كه دمای MS به عنوان نمونه HIP برای تشكیل مارتنزیت در شرایط آزمایشگاهی خیلی پایین است(كونچ در آب یخ ) برای نمونة سرد شده در یك پیك گرما زا كه با نماد ph است و در حرارت بالا ظاهر می شود در این حین فاصله دو پیك گرمازا در طول سرد شدن آشكار می‌شود .پیكی كه دمای بالا دارد و دیگری دمای پایین دارد به ترتیب, Pr P می باشد در این حالت مارتنزیت سوزنی شكل B`19 و فاز R در نمونه بعد از گذشت زمان دردمای اتاق و توسط SEM نمایان خواهند شد. ( در شكل 4 مشاهده می شود ) بنابراین پیك Pr در منحنی سرد شدن مشابه تشكیل فاز R است در این صورت Pm مشابه فاز مارتنزیت B`19 است .

بررسی دقیق این دو پیوستگی بین دمای استحالة فازی در زمان پیری در دمای گرمازایی پیك برای نمونة پیر شده و زمان های مختلف سنجش می شود شكل
(10-ب) ارتباط بین دمای پیك و زمان پیری نشان داده شده است همانطوركه مشاهده
می شود در همة پیك ها افزایش سریع دما مطابق با دمای پیری است كه بتدریج یك مقدار ثابتی بدست می آورد این حاكی از آن است كه هر دو فاز ، R و فاز مارتنزیت انتقال استحالة فاز آن ها به جهت دمای بیشتر مطابق با دمای پیری پیش می رود .

(شكل10) نتایج آنالیز حرارتی( الف) منحنی DSC نمونه 2 HIP در دمای k723
(ب) ارتباط بین پیك حرارتی وگذشت زمان

بااین بررسی میتوان محتوی Ni در زمینة فاز B2 را پایین آورد كه منجر به رسوب فاز و نتیجتاً‌دمای استحالة فازی را بالا می آورد .

این مكانیزم استحالة فازی نیكل غنی شده متخلخل در آلیاژهای حافظه دار نایتینول به جهت شباهت حجم متراكمتر در آلیاژ حافظه دار نیكل غنی شده راه می‌یابد . از این رو تنش های داخلی اضافی توسط رسوب دهی سبب استحالة مستقیم از فاز است كه بعد از پیری سخت تر می شود كاهش فاز R متوسط انرژی فعالسازی كلی استحاله است بنابراین انرژی به طور قابل مطلوبی با دو مرحله استحاله دنبال می شود . فاصلة دوپیك گرمازا با پیری به تدریج كاهش می یابد .

می دانیم هر دو دمای مطابق با زمان پیری در نیكل غنی شده متراكم آلیاژهای حافظه دار نایتینول افزایش می یابد . MS به طور قابل توجهی در شروع زمان پیری تغییر می یابد و به تدریج به یك مقدار ثابتی دست می یابد، لذا RS به آرامی با افزایش زمان پیری تغییر می كند بنابراین Tpm زمانی كه حوزة‌كوچكتری از Tpr وجود دارد تغییرعمده ای می دهد.

3-4- تكامل خواص مكانیكی – آزمون فشار:

شكل(11 -الف ) و (11 -ب) منحنی تنش كرنش آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول از زمان پیری برای 5 ساعت درk° 723 به ترتیب بعد از زینتر كردن فرآیند HIP است . آزمایش در همان پیش تنش پایه (4%)و در دمای اتاق انجام شد كه شكل
(11 – الف ) می توان مشاهده كرد كه كرنش بدون بازیابی حدود( 2%) برای نمونة زینتر شده بعد از یك چرخة اولیه است .

(شكل 11) منحنی تنش كرنش آلیاژ حافظه دار متخلخل نایتینول (الف) نمونه CS

(ب) HIP (هردو در دمای k773 برای 5/0 ساعت و محیط كوینچ آب یخ)

در این زمان نمونه در طول چرخة ثانویه با استحكام فشاری حدود Mpa 68دچار پارگی می شود كرنش قابل بازیابی بدون برجستگی مشاهده شد كه آن را فوق الاستیسیته موجود می نامند . كه این نتیجه مشابه گزارش دیگران برای آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول توسط زینتر كردن تهیه شده است . دلیل كه تخلخل ها در اطراف محل تنش می باشند اشكال بی قاعدة حفرهاست در طول بارگذاری رفتار این حفره ها شبیه ریزترك ها یا ریزفاق هاست كه كرنش تسلیم و تنش های ناشی از تنش متمركز تحت تنش ناخالصی اسمی برای آلیاژ متراكم نایتینول خیلی پایین است .منحنی تنش كرنش در شكل( 11 –ب) مقداری جزئی سوپر الاستیسیته آلیاژ حافظه دار متخلخل نایتینول كه درچرخة اول HIP و سوپر الاستیستة نهایی در چرخة ثانویه و چرخة پس از آن را نشان می دهد كرنش غیر قابل بازیابی فقط حدود% 3/0 است كه حتی بدون بارگذاری تحت كرنش بالای تغییر شكل (كرنش %4 ) است ، كه این ناشی از لغزش در طول تغییر شكل قبلی است . تشكیل تنش های داخلی به واسطة متوقف كردن استحالة مارتنزیتی است . بنابراین سوپرالاستیسیته نهایی با نمونة متخلخل حاضر در دمای اتاق بعد از چرخة اول حاصل می شود كه در آلیاژ حافظه دار متخلخل نایتینول می بایست كپسول آزاد HIP با چقرمگی بالا و استحكام فشاری بالا ( بیش از Mpa250) تأیید شود . علاوه بر این یك ورق مسطح كه تنش حدودMpa) 150) دارد خصوصیت سوپرالاستیك آلیاژ حافظه دار نایتینول را دارد این نتایج شامل آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول كه توسط زینتر تهیه شده‌اند نیز می‌باشد همچنین این نتیجه برای اشكال با قاعدة (‌تقریباً دایره ) و حفره های با اندازة توزیع هموژن كه موضع تمركز تنش در مجاورت حفره هاست به علت بالا بودن استحكام فشاری متوسط در آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول است .به علاوه عملیات حرارتی ویژه ای را می توان اختیار كرد ضمن آن كه سوپرالاستیسیته، چقرمگی را بهبود می بخشد فراهم شود . بنابراین واضح است كه سوپرالاستیسیته در بهبود چقرمگی و استحكام فشاری آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول مهم است . اختیار كردن فرآیند زینترینگ HIP اغلب برای كنترل خصوصیت حفره ها مانند شكل، اندازه و توزیع حفره ها به حالت بوته ایست .

نتیجه گیری :

تخلخل %Ni با8/50 Ti- در آلیاژهای حافظه دار حفره های كروی شكل و ریز ساختاری هموژن توسط فرآیند كپسول آزاد HIP با موفقیت تهیه شد. آلیاژ حافظه دار متخلخل دارای ساختاری با 40-30% حجمی تخلخل و دامنة‌اندازه حفره ها از 50 تا 200 است .دررفتارارتجاعی كاذب آلیاژخاصیت كشسانی نامحدودی پیدامی كند.

رفتار استحالة فازی در آلیاژ حافظه دار متخلخل نایتینول به تراكم نیكل غنی شده در آلیاژ حافظه دار نایتینول بسیار مرتبط است . آلیاژ حافظه دار متخلخل نایتینول توسط فرآیند HIP فشرده می شود كه سوپر الاستیسیته كامل و تراكم آلیاژ حافظه دار نایتینول را نشان می دهد .سوپرالاستیسته بیشتر تحت استحالة فازی بررسی می شود وتوزیع همسان گردی و هموژن حفره های كروی مانند ، در پایین آوردن تمركز تنش نزدیك حفره هاست . خواص مكانیكی آلیاژهای حافظه دار متخلخل نایتینول توسط كنترل ویژگی حفره ها بهبود می یابد . به علاوه عملیات حرارتی به عنوان مثال پیری تأثیر زیادی روی استحالة فازی و سوپر الاستیسیته آلیاژهای حافظه دار نایتینول دارد .نرخ كرنش تأثیر مهمی بر سوپرالاستیسیته و رفتار سیستم آلیاژهای حافظه دار نایتینول در رنج حرارتی سوپر الاستیك برای جذب انرژی دارد .روشهای رایج ساخت:1)ذوب وریخته گری2)متالورژی پودراست. استفاده بهینه آلیاژهای حافظه دار نایتینول در مكان های تكنولوژیكی مهندسی پزشكی و كنترل میكروسیستم های صنعتی است .

برای دیدن قسمت های دیگر این تحقیق لطفا” از منوی جستجوی سایت که در قسمت بالا قرار دارد استفاده کنید. یا از منوی سایت، فایل های دسته بندی رشته مورد نظر خود را ببینید.

با فرمت ورد

Leave a comment